Применение наноуглеродных сорбентов для сорбции серы из нефтяных фракций

Ценность работы
Рост числа публикаций в отечественных и иностранных научных изданиях, посвященных исследованиям негидрогенизационных способов сероочистки, подтверждает повышенный интерес мирового научного сообщества к проблеме поиска альтернативных решений повышения качества моторных топлив. Адсорбционная сероочистка представляется привлекательным специальным методом повышения качества углеводородных топлив, позволяющим одновременно снижать содержание сернистых и полиароматических соединений в дизельном топливе для удовлетворения требований современных стандартов качества.
Цель работы
Получение и исследование свойств высокоэффективных углеродных сорбентов для очистки нефтепродуктов от сернистых соединении.
Методы исследования
Анализатор «Сорбтометр–М» для определения удельной поверхности углеродных адсорбентов. Исследования по ГОСТ Р 51947-2002 (ASTM D 4294, «Нефть и нефтепродукты. Определение серы методом энергодисперсионной рентгенофлуоресцентной спектрометрии») проводили на анализаторе PW4025 MiniPal

А – СГО-1, Б – СГО-2
Рисунок 1 – Адсорбенты полученные из скорлупы грецкого ореха (СГО)
Получение углеродных сорбентов и исследование физико-химических свойтв

Таблица 1. Удельная площадь поверхности полученных адсорбентов
Рисунок 2 – анализатор «Сорбтометр-М»
Получение углеродных сорбентов и исследование физико-химических свойтв

А – СГО-1, Б – СГО-2
Рисунок 3 – Изображение поверхностей сорбентов СГО-1 и СГО-2
Получение углеродных сорбентов и исследование физико-химических свойтв

А – СГО-1, Б – СГО-2
Рисунок 4 – Элементный анализ сорбентов СГО-1 и СГО-2
Получение углеродных сорбентов и исследование физико-химических свойтв

Рисунок 5 – Лабораторная установка по перегонке нефти
Перегонка нефти

Таблица 2. Массовый и объемный выход фракции нефти Кенкиякского месторождения
Перегонка нефти
Таблица 3. Массовый и объемный выход фракции нефти Бузачинского месторождения

Рисунок 6 – Рентгенофлуоресцентная спектрометрия PW4025 MiniPal
Исследование адсорбционных свойтв полученного адсорбента

Таблица 4. Концентрация общей серы в неочищенном нефтепродукте
Таблица 5. Концентрация общей серы в очищенном нефтепродукте
Исследование адсорбционных свойтв полученного адсорбента

Модификация активированного угля
Таблица 6. Массы навесок ZnO для приготовления пропиточных растворов

Таблица 7. Концентрация общей серы в бензине очищенной МСГО
1 – МСГО-2%, 2 – МСГО-3%, 3 – МСГО-5%
Рисунок 7 – Концентрация общей серы в бензине очищенной МСГО
Модификация активированного угля

Таблица 8. Адсорбционный объем МСГО
1 – СГО-1, 2 – МСГО-5%, 3 – МСГО-3%, 4 – МСГО-2%
Рисунок 8 – Адсорбционный объем МСГО
Модификация активированного угля

А – МСГО-2%, Б – МСГО-3%,
В – МСГО-5%
Рисунок 9 – Поверхность МСГО
Модификация активированного угля

Рисунок 10 – Принципиальная блок-схема АСО

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Были получены адсорбенты из скорлупы грецкого ореха с удельной поверхностью 513,13 м2/г и 1168,27 м2/г и исследованы физико-химические свойтва;
Разработан способ модифицирования СГО оксидом цинка в количестве 2-5% (масс.) методом пропитки адсорбента с последующим термическим разложением, обеспечивающий получение эффективного адсорбента ZnO/СГО;
Обнаружено, что модифицирование большим количеством оксида цинка вызывает некоторое снижение удельной площади поверхности адсорбента. Модифицирование адсорбента увеличил адсорбционный объем с 160мг/кг до 730мг/кг;
Если процес АСО использовать в качестве метода глубокой доочистки после гидроочистки, можно снизить концентрацию общей серы в нефтепродуктах до 1 мг/кг.